JP2000135268A

JP2000135268A - 錠剤検査装置

Info

Publication number: JP2000135268A
Application number: JP11237049A
Authority: JP
Inventors: Shoji Yuyama; 正二湯山; Hiroyasu Hamada; 博康濱田
Original assignee: Yuyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yuyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性が高く、処理速度が速いうえ、患者に
手渡された後でも検査データを監視することができ、検
査調剤師の検査労力を緩和できる錠剤検査装置を提供す
る。【解決手段】透過線（Ｘ線）発生手段１４によって錠
剤包装物１２ａに透過線（Ｘ線）を照射し、該透過線
（Ｘ線）を透過線（Ｘ線）検出手段１６によって検出す
る。透過線（Ｘ線）検出手段１６の検出結果から、錠剤
包装物１２ａに包装された錠剤の個数を錠剤個数判別処
理手段１８によって判別する。処方箋データから錠剤包
装物１２ａに包装されるべき錠数データを抽出し、該錠
数データと錠剤個数判別処理手段１８で判別された錠剤
の個数とを比較して、処方箋データどおりの錠剤が包装
されているか否かを比較判定処理手段１８によって判定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装された錠剤が
処方箋どおりに包装されているか否かを自動的に検査す
る錠剤検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、錠剤包装装置により包装された錠
剤が処方箋どおりに包装されているか否かの検査は、一
般に、調剤師により肉眼で行われている。この調剤師に
よる検査を支援するための装置が、特開昭６３−２９４
３０７号公報や、特公平４−１７６６６号公報等で提案
されている。これらの検査装置は、包装された錠剤をカ
メラで撮像して錠剤の種類と個数を監査するようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の検査装置は包装紙に包装された錠剤を二次元的に撮像
するため、錠剤が複数個包装されている場合に錠剤の重
なりや接触を認識することができず、包装不良として判
定してしまうことがあった。また、包装紙に白のペイン
トで帯状に文字が印刷されている場合には、その帯の裏
に隠れた錠剤を識別できない。

【０００４】これらの問題は、包装紙の裏表２方向から
撮像したとしても解消されない。そこで、包装直前の錠
剤を一個一個分離して搬送し、これらの錠剤を撮像して
検査する装置が、特開平５−３３７１６８号公報や特開
平８−１６８７２７号公報に開示されている。ところ
が、これらの検査装置は、錠剤を一個一個分離する必要
があるので処理速度が遅い。また、これらの検査装置に
より包装直前になされる検査は、実際に包装された状態
の検査ではないため、ある包装紙に包装されるべき錠剤
がその前後の包装紙に混入することがあっても、それを
検出できず、信頼性が低い。例えば、朝と昼で服用する
錠剤の種類が異なる場合、朝用の錠剤が包装された包装
紙に昼用の錠剤が混入しても、そのまま患者に手渡され
て服用され、薬効が無くなる虞れがある。また、包装時
にネジやスプリング等の装置の部品、昆虫、ごみ等の異
物が侵入していても、そのまま患者に手渡されて服用さ
れる危険性がある。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、信頼性が高く、処理速度が速いうえ、患者に手渡
された後でも検査データを監視することができ、検査調
剤師の検査労力を緩和できる錠剤検査装置を提供するこ
とを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段として、本発明は、処方箋データに基づい
て錠剤包装物に包装された錠剤の検査を行う錠剤検査装
置において、透過線を発生して前記錠剤包装物に照射す
る透過線発生手段と、該透過線発生手段で発生された透
過線を検出する透過線検出手段と、前記錠剤包装物に包
装された錠剤の個数を前記透過線検出手段の検出結果か
ら判別する錠剤個数判別処理手段と、前記処方箋データ
から前記錠剤包装物に包装されるべき錠数データを抽出
し、該錠数データと前記錠剤個数判別処理手段で判別さ
れた錠剤の個数とを比較して、前記処方箋データどおり
の錠剤が包装されているか否かを判定する比較判定処理
手段とを備えたものである。

【０００７】本発明でいう錠剤包装物とは、包装袋のほ
か、蓋付きの円筒状容器であるバイアル瓶を含む。ま
た、透過線とは、Ｘ線のほか、放射線、物体を透過する
光線、例えば赤外線を含む概念である。

【０００８】前記第１の手段としての発明によれば、錠
剤包装物に包装された錠剤の個数を透過線検出手段の検
出結果から判別し、これを錠剤包装物に包装されるべき
錠数データと比較して、処方箋データどおりの錠剤が包
装されているか否かが判定できるので、包装された錠剤
の検査が簡単かつ迅速になり、信頼性が高くなる。

【０００９】前記課題を解決するための第２の手段とし
て、本発明は、処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過
線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生手段
と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透
過線検出手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の形
状を前記透過線検出手段の検出結果から判別する錠剤形
状判別処理手段と、錠剤の種類別にその錠剤形状データ
を記憶する記憶手段と、前記処方箋データから前記錠剤
包装物に包装されるべき錠剤の種類を抽出し、該錠剤の
種類に対応する錠剤形状データを前記記憶手段から呼び
出し、該錠剤形状データと前記錠剤個数判別処理手段で
判別された錠剤の形状とを比較して、前記処方箋データ
どおりの錠剤が包装されているか否かを判定する比較判
定処理手段とを備えたものである。

【００１０】前記第２の手段としての発明によれば、錠
剤包装物に包装された錠剤の形状を透過線検出手段の検
出結果から判別し、これを錠剤包装物に包装される錠剤
の形状データと比較して、処方箋データどおりの錠剤が
包装されているか否かが判定できるので、前記第１の発
明と同様に、包装された錠剤の検査が簡単かつ迅速にな
るうえ、信頼性が高くなる。

【００１１】前記課題を解決するための第３の手段とし
て、本発明は、処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過
線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生手段
と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透
過線検出手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の形
状を前記透過線検出手段の検出結果から判別する錠剤形
状判別処理手段と、錠剤の種類別にその錠剤形状データ
を記憶する記憶手段と、前記処方箋データから前記錠剤
包装物に包装されるべき錠剤の種類を抽出し、該錠剤の
種類に対応する錠剤形状データを前記記憶手段から呼び
出し、該錠剤形状データと前記錠剤個数判別処理手段で
判別された錠剤の形状とを対応させて、前記錠剤包装物
に包装された錠剤の個数を判別する錠剤個数判別処理手
段と、前記処方箋データから前記錠剤包装物に包装され
るべき錠剤の種類と錠数データを抽出し、該錠数データ
と前記錠剤個数判別処理手段で判別された錠剤の個数と
を比較して、前記処方箋データどおりの錠剤が包装され
ているか否かを判定する比較判定処理手段とを備えたも
のである。

【００１２】前記第３の手段としての発明によれば、錠
剤包装物に包装された錠剤の個数を透過線検出手段の検
出結果から判別し、これを錠剤包装物に包装されるべき
錠数データと比較して、処方箋データどおりの錠剤が包
装されているか否かが判定できるので、前記第１の発明
と同様に、包装された錠剤の検査が簡単かつ迅速になる
うえ、信頼性が高くなる。

【００１３】前記錠剤個数判別処理手段は、前記透過線
検出手段が検出したデータに個数として換算できないデ
ータが存在するとき、あるいは、前記透過線検出手段が
検出したデータに形状を認識できないデータが存在する
とき、不良包装として処理するようにしてもよい。これ
により、さらに信頼性が高まる。また、異常の判定を受
けると、該当する錠剤包装物にマークを付与するマーキ
ング手段を備えることもでき、これにより不良品を簡単
に識別できる。

【００１４】前記透過線検出手段は、透過レベルとして
透過線を検出するか、あるいは、錠剤の影として検出す
ることができる。

【００１５】前記課題を解決するための第４の手段とし
て、本発明は、処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過
線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生手段
と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透
過線検出手段と、錠剤の種類別にそのイメージデータを
記憶する記憶手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤
の形状を前記透過線検出手段の検出結果から捕らえてそ
の錠剤の種類を判別する錠剤判別処理手段と、該錠剤の
種類に対応する錠剤イメージデータを前記記憶手段から
呼び出し、該イメージデータを前記透過線検出手段の検
出データに重ねて映像データを作成する映像データ作成
手段とを備えたものである。

【００１６】前記第４の手段としての発明によれば、透
過線検出手段の検出結果から、錠剤の種類を判別し、該
錠剤の種類に対応する錠剤イメージデータをを透過線検
出データに重ねて映像データを作成するので、包装され
た錠剤を映像データとしてみることができるので、錠剤
の検査が容易になる。

【００１７】前記錠剤検査装置では、前記映像データを
表示する表示手段や、前記映像データを処方箋データと
対応して記憶する記憶手段を備えてもよい。これによ
り、錠剤の検査がさらに簡単に、かつ迅速に行える。

【００１８】前記第１から第４の手段としての発明にお
いて、前記透過線発生手段と前記透過線検出手段を照射
方向の異なる方向に複数設け、透過線検出手段の検出デ
ータを立体的に再現する再現手段を備えることができ
る。また、前記透過線発生手段を錠剤包装物の周囲に回
転可能に設けて照射方向を変更できるようにし、透過線
検出手段の検出データを立体的に再現する再現手段を備
えることもできる。これらにより、包装された錠剤に重
なりがあっても、それらの錠剤を確実に判別することが
でき、検査の信頼性がさらに向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００２０】＜第１実施形態＞図１は、本発明にかかる
錠剤検査装置１を備えた錠剤分包機２を示す。錠剤分包
機２は、制御装置３によって制御される錠剤払い出し装
置４、包装装置５、および印刷装置６を備えている。錠
剤払い出し装置４は、錠剤が種類別に収容された多数の
カセット７を備えている。この錠剤払い出し装置４は、
ホストコンピュータ８よりパソコン９を通じて受信した
処方箋データに従って該当するカセット７から錠剤を払
い出す。錠剤払い出し装置４で払い出された錠剤は、ホ
ッパ１０を介して包装装置５に導かれる。包装装置５
は、ロール１１から一定量づつ送り出される包装紙１２
を長手方向に２つ折りし、一包分の錠剤が投入される
と、ヒータローラ１３で包装紙１２をシールして包装す
る。包装紙１２の送り量は図示しないエンコーダによっ
て検出される。包装紙１２には、服用時期、患者名等が
印刷装置６によって印刷される。包装紙１２に包装され
た錠剤は以下に説明する錠剤検査装置１によって検査さ
れる。

【００２１】錠剤検査装置１は、透過線発生装置である
Ｘ線管１４とその制御装置１５、透過線検出装置である
ラインセンサ１６、マーク付与装置１７、および制御装
置１８とからなっている。

【００２２】Ｘ線管１４は、図２に示すターゲット固定
式Ｘ線管１４ａ、又は図３に示すターゲット回転式Ｘ線
管１４ｂを使用することができる。

【００２３】図２に示すターゲット固定式Ｘ線管１４ａ
は、ガラス管１９内に、カバー２０で覆われたフィラメ
ントからなるカソード２１と、該カソード２１に対して
２°〜２０°程度傾斜したタングステンやモリブデン等
の重金属からなるターゲット２２とを有している。カソ
ード２１とターゲット２２はそれぞれ電源端子に接続さ
れている。ターゲット２２の後方には、冷却オイルを噴
出してターゲット２２の表面温度を制御する冷却ノズル
２３が設けられている。電源端子に図４と図５に示す電
子回路で電圧を印加すると、フィラメント２１からター
ゲット２２に向かって電子が移動し、ターゲット２２か
らベリリウム窓２４を通してＸ線が照射される。

【００２４】図３に示すターゲット回転式Ｘ線管１４ｂ
は、基本的には図２に示すターゲット固定式Ｘ線管１４
ａと同じであるので、対応する部分には同一符号を付し
てある。ターゲット回転式Ｘ線管１４ｂは、ターゲット
２２が高速回転するように構成されている。ターゲット
２２の温度上昇は、照射位置が分散することで押さえら
れるので、オイル冷却装置は備えておらず、ターゲット
２２の角度も２５°から５０°になっている。ターゲッ
ト２２の表面は交互に配置された２種類の金属で構成さ
れ、ターゲット２２が回転すると２種類の金属が交互に
フィラメント２１から照射される電子を受け止めるよう
になっている。

【００２５】前記Ｘ線管１４のターゲット２２の材質
は、Ｘ線の強度性質に大きく影響するが、本発明の錠剤
検出装置１として使用するにはモリブデンが好ましい。
この理由は、被検査体が包装紙と錠剤であって薄いので
Ｘ線強度を極力弱くする必要があるからである。また、
モリブデンは、図６から図８に示すように、タングステ
ンに比べて、物体に対する吸収率が高く、フォトンエネ
ルギーが低い所でフォトンが多い特性があるからであ
る。

【００２６】図９は、実際に図５の回路を使用してＸ線
管１４からＸ線を発生させた管電圧波形である。Ｘ線曝
射時のコンデンサ端子電圧は、時間とともに放電によっ
て低下するが、その降下電圧ΔＶ（Ｖ）は、ΔＶ＝ｉＴ
／Ｃとなり、管電圧波形はノコギリ波状になる。このΔ
Ｖを小さくするには、コンデンサ容量を大きくすること
で解消できる。

【００２７】また、ターゲット２２の材質としてタング
ステンを用いても、印加電圧を下げることでＸ線強度を
弱くすることができるが、被検査体に異物が混じってＸ
線の透過が確認できない場合でも検出できるように、Ｘ
線のフォトンエネルギーの高いものを短時間、パルス状
に印加してもよい。この場合、Ｘ線管は、図３に示すタ
ーゲット回転式Ｘ線管１４ｂの方が好ましい。ターゲッ
ト２２に２種類の材質を用いることでフォトンエネルギ
ーを２種類の強度で発生させることができる。特に、図
６，図７に示すように、タングステンのターゲット２２
を用いて管電圧を下げると、フォトンエネルギーが１０
〜４０ＫｅＶの領域でフォトン数が上がってノイズが多
くなり、Ｋａ１のピークも下がるので、後述するアルミ
フィルタ２５を通過して領域外のフォトンエネルギーが
後述するラインセンサ１６に到達すると、画像のボケが
生じる要因となる。

【００２８】前記Ｘ線管１４から発生するＸ線は、図１
０に示すように、アルミフィルタ２５を通して被検査体
に照射される。アルミフィルタ２５は厚さ１ｍｍ程度の
もので、前記フォトン数が変動する領域を除去し、フォ
トンエネルギーが安定した領域でＸ線が照射されるよう
な働きを有する。なお、コリメータウェッジフィルタを
用いる場合、被検査体の形状に合わせたものを採用し、
錠剤のエッジ部のボケを防止することも可能である。

【００２９】被検査体に照射されたＸ線はマスク２６で
スライスされてラインセンサ１６に入射する。マスク２
６は、図１０に示すように、包装袋１２ａの搬送方向に
直角な方向に延びるスリット２７を有している。スリッ
ト２７の幅は通常２ｍｍ前後である。マスク２６に到達
したＸ線は、スリット２７以外の部分のＸ線は遮断さ
れ、スリット２７を通過したＸ線のみがラインセンサ１
６に入射する。

【００３０】ラインセンサ１６としては、電離箱検出装
置１６ａ又は半導体検出装置１６ｂが使用される。電離
箱検出装置１６ａは、図１１に示すように、容器２８内
に平板状のバイアス電極２９と信号電極３０とを一定間
隔ｄで交互に配置し、各電極間２９，３０にキセノンガ
スを１０ｐ（ａｔｍ）の圧力で封入したものである。バ
イアス電極２９と信号電極３０の間に電圧を印加した状
態で、容器２８の上面の凹部３１からＸ線が入射して電
離すると、両電極２９，３０間に微電流が流れ、この電
流値は数値化して検出される。

【００３１】前記ラインセンサ１６の特性条件は、以下
のようにして求められる。

【００３２】平行平板電離箱中にＸ線により一様に電離
が生じると仮定し、空間電荷により電離箱内の電界が０
になるイオン対収集の限界を考える。ｎ₀個／／ｃｃ／
ｓのイオン対が発生するとき、ｘ点でのイオン電荷密度
は、次式で与えられる。

【数１】

【００３３】ここで、ｗ₊は、イオンの流動速度で、電
界をＥ、ガス圧をＰ、イオンの移動速度をμ₊とする
と、式２で示される。また、電解を記述するポアソン方
程式は、式３で示される。

【数２】

【数３】

【００３４】μ₊は、ガス固有の値であり、Ｘｅ（キセ
ノン）は０．５８である。式３に式１を代入し、空間電
荷により、ｘ＝ｄでＥ＝０になるという境界条件を与え
ると、次式を得る。

【数４】

【００３５】電極間の電位差Ｖは、式４をｘ＝０からｘ
＝ｄまで積分して、

【数５】

【００３６】すなわち、平行平板状の電離箱にＸ線が照
射されると、該電離箱の中で一様に電離が生じると仮定
すると、ｎ₀ｅの電荷を収集するのに必要な電位差Ｖｓ
は、式５のＶｓ以上でなければ空間電荷による制限を受
ける。

【００３７】式５は、ＣＧＳ系で表されているが、μ₊
（ｃｍ²／Ｖ／ｓ）、ｄ（ｃｍ）とし、有利化単位を用
いれば、次式となる。ここで、Ｉは電離箱出力電流
（Ａ）、Ｄは電離箱有効体積（ｃｍ³）である。

【数６】

【００３８】電位差Ｖｓは、出力電流Ｉが大きいほど高
くなるから、最大出力電流時に飽和するように印加電圧
を設定することが必要である。また、特に、ガス圧が高
い場合には、電離箱内のＸ線入射窓に近い部分で電荷密
度が高くなるので、平均電荷密度で計算した電位Ｖｓよ
りも高い電位が必要となる。Ｘ線をパルス状に照射する
場合、静特性である飽和特性とともに、ステップ応答性
が早くなくてはならない。特に本発明のような錠剤分包
機２は、近年、1分間に９０包の包装が可能となってい
るので、1秒間に１１４ｍｍの範囲を検査する必要があ
る。この条件を可能にするには、５ｍｓ間隔でＸ線を発
射する必要がある。Ｘ線の立ち上がり時間は、０．１か
ら０．２ｍｓ程度であるので、支障はない。しかし、ラ
インセンサ１６の立ち上がり特性はイオンの流動速度に
より決定される。

【００３９】電極間隔ｄの電離箱にｔ≧０でｎ₀個／ｃ
ｃ／ｓの割合で一様にイオン対が発生する場合におけ
る、収集電極での出力電流Ｉの立ち上がり特性を考え
る。時間ｔにおける電離箱の全体でのイオンの密度の変
化率は、次式で与えられる。

【数７】

【００４０】ここで、右辺第１項は発生を、第２項は収
集電極に到達する量を表す。Ｎ₀はｎ₀ｄ・Ｓを表し、Ｓ
は電極板面積である。ｎ₊は、次式で示すように、収集
電極に到達する密度で時刻ｔ＝０でｘ＝ｄに発生したイ
オンが収集電極に到達するまでは、毎秒発生する割合
で、増加するが、その後は平行状態になる。

【数８】

【００４１】式８をとき、境界条件を代入すると、次式
が得られる。

【数９】

【００４２】式９を式７に代入し、Ｎ＋を求めると、次
式を得る。

【数１０】

【００４３】電子に対しても以上と同じ式が成り立つ
が、電子の流動速度ｗ_-は、イオンに比べて格段に速い
ので、イオンの移動時間による立ち上がり特性を考えた
場合、

【数１１】と考えておいて差し支えない。

【００４４】出力電流Ｉは、

【数１２】であり、これに式１０、式１１を代入すると、次式を得
る。

【数１３】

【００４５】これにより、ラインセンサ１６の出力電流
の立ち上がり時間は、イオンの電極間移動時間ｄ／ｗ₊
で表されることが分かる。このことを実測したのが、図
１２である。出力電流の立ち上がり時間ｄ／ｗ₊をＸ線
の立ち上がり時間ｔ₀に等しくするための印加電圧Ｖ
は、次式で表され、圧力ｐに比例し、電極間距離ｄの２
乗に比例する。

【数１４】

【００４６】これらの関係を図１３に示す。低い電圧で
検出速度を早くするには、電極間距離ｄを１ｍｍ、ガス
圧ｐを１０ａｔｍ、印加電圧Ｖを１５００Ｖに設定す
る。これにより、立ち上がり時間ｔを１００μｓにする
ことができる。

【００４７】半導体検出装置１６ｂは、図１４に示すよ
うに、ｐ−ｎ接合タイプのものを使用できる。素子の接
合間にＸ線が入射すると、電流パルスを発生する。ｐ−
ｎ接合のほか、ｐ−ｉ−ｎ接合タイプのものも使用する
ことができる。このような半導体検出装置１６ｂを使用
した場合、コンパクトで出力の直線性がよい多チャンネ
ルの検出器とすることができる。

【００４８】前記ラインセンサ１６による検出の原理に
ついて説明する。被検出物は、空間的に不均一なカプセ
ルや、空間的にほぼ均一な錠剤とが存在する。このよう
な被検出物が包装された包装袋１２ａにＸ線を透過させ
て、ある範囲の平面を再生するには、一般には、その平
面内の全ての点において、その点を通るあらゆる方向の
撮影データが必要となる。しかし、離散的有限の撮影デ
ータからでも、許容範囲内で、再生像を形成することが
できる。この場合、当然ながら、空間的に均一な構造の
錠剤と、空間的に不均一なカプセルでは再生像の精度に
差異が生じる。錠剤のような被検出物は、外形形状が割
と単純に形成されているため、ドーナツ形のトローチ錠
を除き、Ｘ線が被検出物に対してある方向から２度透過
することはない。したがって、Ｘ線が錠剤を透過すると
きの吸収率を考慮すれば、画像の再生が可能である。

【００４９】ラインセンサ１６は、図１５に示すよう
に、包装袋１２ａが立体３軸（ｘ，ｙ，ｚ）において水
平なｘ−ｚ面内でｚ（−）方向に搬送されるとすると、
ｘ軸方向に平行なa−a´線上に配置される。包装袋１２
ａ内で錠剤が重なり合っていると、錠剤の個数や形状の
判別が困難であるため、図１６に示すように、暴射前の
位置に、包装袋１２ａ内の錠剤を分離する分離装置３２
を設けることが好ましい。この分離装置３２は、包装袋
１２ａの下方に併設された２つのスポンジローラ３３
ａ，３３ｂと、包装袋１２ａの上方に配置された１つの
スポンジローラ３３ｃとから構成され、それらの間に包
装袋１２ａを挟んで波型に通過させることで重なった錠
剤を分離するようになっている。なお、この分離装置は
３２は、３つのスポンジローラ３３ａ，３３ｂ，３３c
に限らず、それ以上の数のスポンジローラで構成しても
よい。

【００５０】ラインセンサ１６は、包装袋１２ａが移送
されるにつれて、該包装袋１２ａのｐ１，ｐ２，ｐ３，
…，ｐｎの各Ｘ線暴射ポイントの透過量を検出する。暴
射ポイントｐ１，ｐ２，ｐ３，…，ｐｎのピッチは、本
実施形態の場合、図１７に示すように、０．７６ｍｍで
ある。

【００５１】図１７のようにラインセンサ１６の暴射ポ
イントにカプセル剤が位置している場合、ラインセンサ
１６により検出されたＸ線の透過量は、図１８に示すグ
ラフで示される。

【００５２】また、図１５のように、カプセル剤と錠剤
が包装されている包装袋１２ａの暴射ポイントｐ１，ｐ
２，ｐ３，ｐ４，ｐ５のＸ線透過量のグラフを図１９か
ら２３に示す。なお、図を簡略にするため、各ポイント
は２ポイントおきに示されている。図２２から２３にお
いて、ポイントｐ１−１では、包装袋１２ａのみによる
Ｘ線透過量の減衰が検出され、ポイントｐ１−２では、
カプセルの端部によるＸ線透過量の減衰部分が見え始
め、ポイントｐ１−３からｐ３−２まではカプセルの中
央部による大きな減衰が見られる。また、ポイントｐ３
−３からは錠剤によるＸ線透過量の減衰部分が見えはじ
め、ポイントｐ４−１ではカプセルによるＸ線透過量の
減衰が小さくなる。ポイントｐ４−２からポイントｐ５
−２までは錠剤によるＸ線透過量の減衰のみとなり、ポ
イントｐ５−３では包装袋１２ａのみによるＸ線透過量
の減衰が検出される。これらの図１９から２３に示す減
衰データを３次元グラフに示すと、図２４のようにな
る。

【００５３】今、仮に図２５に示すように包装袋１２ａ
内に包装不良要素である針金や錠剤の欠けが包装されて
いる場合も、同様にして、Ｘ線透過量を検出し、その減
衰データから減衰幅を求め、その減衰幅の中心を軸上に
並べると、図２６（ａ）から図２７（ｄ）に示すグラフ
が得られる。この図において、横軸の００００−１１１
１は、ラインセンサ１６の検出座標位置で、縦軸は、減
衰幅である。

【００５４】次に、Ｘ線透過量の減衰データから包装袋
１２ａによる減衰量を減算し、さらにノイズ除去やエッ
ジ強調処理、減衰量の中心値検出処理を施し、減衰量の
中心を揃えて並べ直すと、図２８に示すグラフィック画
像が得られる。本実施形態では、厚み方向すなわちｙ方
向のＸ線透過量の減衰量しか検出できないので、重なり
錠剤は重なったままの錠剤形状が再現される。

【００５５】図２８のグラフィック画像は、錠剤の持つ
Ｘ線吸収率を単純に１／２にして表現しているが、実際
には錠剤のＸ線吸収率が種類毎に相違するためｙ軸方向
に歪みを有している。この歪みは、錠剤種類が特定され
た後に、歪み率を掛けて修正することができる。

【００５６】ｙ軸方向の歪みは、錠剤の判別ができなく
なるほどの重大な問題ではない。その理由は、包装され
た薬剤が何であるかは処方箋データによって予め知るこ
とができるので、包装されたであろう薬剤のＸ線吸収率
データを記憶部から読み出し、該吸収率データに基づい
てＸ線透過量の検出データを修正して形状データを作成
し、該作成した形状データと予め包装された錠剤の形状
データが一致するか否かを判定すればよいからである。
これらが一致しないということは、包装した錠剤が間違
っている可能性が高い。

【００５７】このとき、判定基準データとして図２９や
図３０に示すような実測データを予め記憶させておき、
該判定基準データと被検出物の検出データとを比較して
判定するほうが、３次元データとして記憶したもので判
定するよりも精度が高くなる。この理由は、ｙ軸方向の
歪みを持ったものを３次元データに変換する過程で、デ
ータが真値から外れる恐れが高いからである。なお、図
２９は丸形の錠剤で図４７に示すエブトール、図３０は
四角形で表面に「Ａ」の溝が刻印された錠剤で図４７に
示すアナドールの一方向から照射した時の実測データで
ある。

【００５８】マーク付与装置１７は、図３１に示すよう
に、各不良項目に対応して色の異なる複数のペン３４を
ホルダ３５を介して支持軸３６に支持するとともに、フ
レーム３７に取り付けられたソレノイド３８で各ペン３
４の先端部を包装袋１２ａに押し付けるようにしたもの
を使用することができる。各ペン３４は、ソレノイド３
８が動作しない時に、包装袋１２ａから離れるように図
示しないばねで付勢されている。また、ペン先は、乾燥
しないように、フレーム３７に形成された溝３９に収納
されるようになっている。マーク付与装置１７は、制御
装置１８が個数又は形状判別処理するのに要する時間だ
け、包装袋内の薬剤がラインセンサ１６を通過した位置
よりも後方に設けられている。

【００５９】制御装置１８は、図１に示すように、本発
明の記憶手段、個数判別処理手段または形状判別処理手
段、および比較処理手段を構成するものであり、パソコ
ンで構成することができる。ここで、制御装置１８を３
台設けても良い。すなわち、１台目の制御装置はライン
センサ１６からのデータを記憶手段に時系列に書き込
み、２台目の制御装置へそのデータを送信する。２台目
の制御装置は包装された薬剤の個数判別、形状判別処理
してそのデータを記憶する。３台目の制御装置は包装袋
内に包装した処方データと、前記２台目の制御装置で処
理された該当データとを比較し、良否判定すると共に、
その判定結果に基づいて、マーク付与手段１７を作動さ
せる。このように、複数の制御装置を接続して、処理工
程別に処理させると、良否判定結果が早急に判別できる
ため、包装速度を低下させることなく処理が行える。

【００６０】制御装置１８による測定動作およびデータ
処理動作については、後述することとし、以下に、錠剤
検出装置１の他の実施形態について説明する。なお、以
下の実施形態において、前記第１実施形態と実質的に対
応する部分には同一符号を付して、説明を省略する。

【００６１】＜第２実施形態＞図３２は、本発明の第２
実施形態にかかる錠剤検査装置を示す。この錠剤検査装
置では、図１０の前記第１実施形態の錠剤検査装置と同
様に、Ｘ線管１４とラインセンサ１６が配置されている
が、これに加えて包装袋１２ａに包装された薬剤をｙ軸
方向から撮影するＣＣＤカメラ４０が包装袋１２ａの上
方に配置されている。

【００６２】このＣＣＤカメラ４０により、錠剤の色彩
データと外観寸法データを取得することができる。ＣＣ
Ｄカメラ４０によって色彩データを取得することによ
り、錠剤の重なりがある程度可能となるほか、錠剤種の
判別がより正確になる。Ｘ線データでは図３３に示すよ
うな半影部分によって錠剤寸法検出精度が悪化するが、
前記ＣＣＤカメラ４０で取得した外観寸法データを使用
して補正することができる。このような処理を行う場合
も制御装置を独立させると、包装速度に影響を与えるこ
となく全体の処理が遂行できる。

【００６３】＜第３実施形態＞図３４は、本発明の第３
実施形態にかかる錠剤検査装置を示す。この錠剤検査装
置では、ｙ軸方向に配置されたＸ線管１４とラインセン
サ１６に加えて、ｘ軸方向にもＸ線管１４とラインセン
サ１６が配置されており、包装袋１２ａに９０°ずれた
２方向からＸ線が同時に照射されるようになっている。
この装置によれば、図３５に示すように、ｘ軸方向とｙ
軸方向のＸ線透過量のデータによって、重なって包装さ
れた錠剤の判別がある程度可能となる。また、２方向の
データにより、図３６に示す断面画像や、図２４に示す
３次元画像を表示させることができる。

【００６４】＜第４実施形態＞図３７は、本発明の第４
実施形態にかかる錠剤検査装置を示す。この検査装置で
は、被検査体の周囲に環状軌道４１が配置されて該環状
軌道４１上にＸ線管１４が移動可能に搭載されるととも
に、環状軌道４１の外側周囲に環状ラインセンサ１６が
配置されている。環状軌道４１と環状ラインセンサ１６
の間には、２つのリングの間にスリット２７を設けてな
るマスク２６が配置されている。Ｘ線管１４と被検査体
の包装袋１２ａの間には、アルミニウムからなるフィル
タ２５が備えられ、Ｘ線管１４と一体になって被検査体
の周りを旋回するようになっている。

【００６５】前記錠剤検査装置において、図３７から図
４０に示すように、包装袋１２ａをｚ軸方向に送るとと
もに、Ｘ線管１４を所定角度づつ旋回させることによ
り、Ｘ線透過率データを取得し、該データから包装袋１
２ａの減衰量を減算し、ノイズの除去、エッジ強調処
理、減衰量の中心値検出処理を施し、減衰量の中心を揃
えて検出角度に対応させて、螺旋状に繋ぎ合わせると、
図４１に示す画像データが得られる。

【００６６】＜第５実施形態＞図４２は、本発明の第５
実施形態にかかる錠剤検査装置を示す。この検査装置
は、図３４と図３７の構成を合わせ持った構成を有して
いる。すなわち、９０°ずれた方向に２つのＸ線管１４
が配置されるとともに、被検査体である包装袋１２ａの
周囲に前記２つのＸ線管１４の環状軌道４１と環状ライ
ンセンサ１６が配置されている。この錠剤検査装置で
は、２つのＸ線管１４は９０°の位置関係を保ちながら
被検査体である包装袋１２ａの周囲を旋回するため、被
検査体の厚みデータとＸ線透過量データを同時に検出で
きるとともに、被検査体の外径形状を多方向から測定で
きる。このため、包装袋１２ａに多量の錠剤が包装さ
れ、多重に重なり合っていても、錠剤の種類、数量を正
確に判別することができる。

【００６７】前記錠剤検査装置では、Ｘ線管１４は１０
°ピッチの暴射ポイントでＸ線を照射しながら３６０°
回転し、包装袋１２ａは前記１０°の暴射ポイントがく
る毎に０．７６ｍｍピッチでｚ軸方向に移動することが
できるので、検査時間を短縮することができる。

【００６８】＜第６実施形態＞図４３は、本発明の第６
実施形態にかかる錠剤検査装置を示す。この検査装置
は、前記第５実施形態と同様であるが、被検査体がバイ
アル瓶４２に充填された錠剤である点で相違している。
バイアル瓶４２は、欧米で使用されるもので、幼児が開
封するのを防止するためのプラスチック製キャップ４３
を備え、処方日数分の錠剤が1種類充填される。このバ
イアル瓶４２は、図４４に示すように、搬送ベルト４４
上を搬送される。バイアル瓶４２は、その中に錠剤が多
重に重なった状態であるうえ、前記実施形態の包装袋１
２ａよりもＸ線減衰量が大きいため、z軸方向の１つの
測定ポイントにおける測定回数を多くして、錠剤の錠数
と種類の判別をより高精度に行う必要がある。

【００６９】＜測定動作＞次に、図３２に示す第２実施
形態の錠剤検査装置の測定動作およびデータ処理動作を
図４５，図４６のフローチャートに従って説明するが、
他の実施形態についてもほぼ同様である。

【００７０】まず、測定動作について説明すると、図４
５に示すように、ステップ１０１で包装袋１２ａのｚ軸
方向の搬送座標をリセットし、ステップ１０２で包装を
開始する。ステップ１０３で包装袋１２ａが検出点に到
達したかを判断し、到達すればステップ１０４でＸ線を
照射し、ステップ１０５でラインセンサ１６の出力デー
タを記憶する。続いて、ステップ１０６で１包分の範囲
の全ての検出点でのデータ取得が完了したか否かを判断
し、完了していなければステップ１０３に戻って次の検
出点のデータを取得する。１包分の範囲の全ての検出点
でのデータ取得が完了していれば、ステップ１０７で１
包分の範囲をＣＣＤカメラ４０で撮影し、ステップ１０
８でそのカラー画像を記憶する。続いて、ステップ１０
９で次の包装袋の測定があるか否かを判断し、あればス
テップ１０１に戻り、なければ終了する。

【００７１】＜データ処理動作＞続いて、前記測定動作
により取得したデータの処理動作を図４６のフローチャ
ートに従って説明する。

【００７２】ステップ１１１で、まず、記憶したライン
センサ１６の出力データを読み出す。ステップ１１２
で、この出力データの各ポイントの減衰幅を特定し、ス
テップ１１３で、この減衰幅の中心をセンサ座標とｚ軸
座標に対応させて整列させる。ステップ１１４では、予
め記憶したＸ線減衰率に基づき、ラインセンサ１６の出
力データであるＸ線透過量から錠剤の形状を判別する。
次に、ステップ１１５で、錠剤形状の中心位置を判別す
る。この中心位置は、後のステップで色彩データと対応
させるときのマークとなる。ステップ１１６では、錠剤
の回転方向を判別する。錠剤はあらゆる方向に向いて包
装袋１２ａに包装されるが、このように錠剤回転方向を
判別しておくと、錠剤の判別照合が迅速に行える。

【００７３】ステップ１１７では、ＣＣＤカメラ４０で
取得した色彩データを記憶装置から読み出し、ステップ
１１８で、ＣＣＤカメラ４０の色彩データとラインセン
サ１６のＸ線透過量データを錠剤中心位置に合わせてズ
レを調整する。ステップ１１９では、前記ステップ１１
８で作成した色彩データから３次元画像データを作成す
る。

【００７４】続いて、ステップ１２０では、判別基準デ
ータを読み出す。このとき、全ての錠剤に対応する判別
基準データを読み出して照合判定するよりも、現在着目
している包装袋１２ａに包装されるべき錠剤に対応する
判別基準データのみを読み出して照合判定するほうが、
判定処理を非常に速く行うことができるので好ましい。
ステップ１２１では、３次元画像データの錠剤中心位置
の数をカウントして同種錠剤の錠数を判定し、ステップ
１２２では、前記ステップ１２０で読み出した判別基準
データと対応させて錠剤の種類を判別し、ステップ１２
３で包装錠剤を判別する。

【００７５】ステップ１２４では、包装袋１２ａにゴ
ミ、異物、錠剤の欠け等が存在していないかどうかを調
べるために、判別基準データに対応しない検出データが
あるか否かを判断し、あればステップ１２７で不良品マ
ークを付与してステップ１２８で不良品表示をし、なけ
ればステップ１２５に進む。ステップ１２５では、包装
すべき薬剤の処方データと、判別された錠剤の錠数およ
び種類とが一致するか否かを判断し、完全一致しなけれ
ばステップ１２７で不良品マークを付与してステップ１
２８で不良品表示をし、完全一致していればステップ１
２６で合格表示をする。以上の判定結果は、患者識別番
号と対応させて記憶する。

【００７６】＜不良品のデータ処理＞不良品として判別
される項目には、以下のものがある。１．包装袋帯の投入位置の前後のズレ込み２．異物の混入３．薬剤の割れ４．薬剤の過不足５．処方薬剤種と包装薬剤種の相違

【００７７】前記不良包装を検出した場合、調剤師にそ
のことを報知し、場合によっては包装をやり直す必要が
ある。不良品の報知には、モニタや表示ランプ、ブザー
等が考えられるが、包装袋帯のどの部分でどのような不
良が発生したかを明確に示すために、前述したマーク付
与装置１７によって包装袋帯の該当部分に直接、不良項
目に対応したマークを付与することが好ましい。

【００７８】前記包装不良のうち、まず、包装袋帯の投
入位置の前後のズレ込みの不良があった場合のデータ処
理を説明する。例えば、ある患者について錠剤Ａ1日３
回毎食後各１錠と錠剤Ｂ朝夕1日２回毎食後各１錠の４
日分の処方があった場合、包装袋帯には、「朝」、
「昼」、「夕」が順に印字され、「朝」と印字された包
装袋には２錠、「昼」と印字された包装袋には１錠、
「夕」と印字された包装袋には２錠が包装されなければ
ならない。ここで、包装袋帯の投入位置の前後のズレ込
みが発生すると、「朝」と印字された包装袋には１錠、
「昼」と印字された包装袋には２錠となり、印字された
服用時期に適切な服用数の錠剤が入っていないことにな
る。

【００７９】従来、このような不良が発生すると、
「朝」と「昼」の２袋を包装袋帯から切り外すととも
に、その２袋の処方を包装装置の端末から入力して包装
し直す必要があった。しかし、本発明の実施形態では、
前記不良を判別すると、「朝」と「昼」の２袋に対応す
る処方データが包装装置の割り込み待機情報として設定
されるので、入力の手間が省ける。不良品の２袋分の錠
剤は、前記割り込み待機情報にしたがって、当該患者の
包装終了後に、自動的に再包装される。

【００８０】次に、異物の混入、薬剤の割れおよび薬剤
の過不足の不良があった場合には、不良品となる包装袋
は１つであるから、その包装袋の処方データが包装装置
の割り込み待機情報として設定される。ネジ、針金、ナ
ット、小石等の金属を含む物体でＸ線透過量がゼロのも
のや、判別基準データに適合しない小細物体は、全て異
物の混入として判別する。また、図６２（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、検出データが実測データの９０パーセン
トと一致するが、１０％以内の欠損部が存在して整合し
ない場合、良品として処理して、それを超えてサイズが
小さいデータと判断した場合は、錠剤の割れとして判別
する。更に、図６２（Ｃ）に示すように、記憶データが
実測データに対して形状的に一致するにも関わらず、サ
イズが大きい又は小さい等の結果からデータの不一致と
なる場合には、予め記憶データにその薬剤の寸法公差を
対応して記憶しておき、実測データが、記憶した寸法公
差の範囲にあれば、処方に適した薬剤であると判別し、
寸法公差を越えたものは、他の薬剤が混入したものとし
て処理する。

【００８１】また、処方薬剤種と包装薬剤種の相違の不
良があった場合には、前記同様の処理を行うが、同じ不
良が連続して起こる場合には、錠剤カセットの装着ミス
が原因であると考えられるので、包装を停止してエラー
表示を行い、処方データをリセットすることが好まし
い。

【００８２】＜錠剤判別基準データ＞続いて、錠剤判別
基準データについて説明する。錠剤判別を行う場合、基
準となる比較データが必要である。この錠剤判別基準デ
ータは、次の３つの形態で記憶しておくことが好まし
い。１．各錠剤のＸ線実測値をノイズを除いて記憶する。２．各錠剤のＸ線実測値を透過率で補正して記憶する。３．各錠剤のカラー情報を含む３次元データサイズとし
て記憶する。この他に、各錠剤の体積、透過率、形状、サイズ等の方
程式を記憶することができる。

【００８３】図４７は、薬剤データを３次元データに変
換して記憶したものであり、図１０の装置に対応するも
のと、図３７に対応するものとが示されている。

【００８４】図１０の装置に対応するデータは、実際に
は図２９，図３０の形式で記憶され、この記憶したデー
タを３次元画像に置き換えたもので表現している。この
ため、図１０の装置に対応するデータは、純粋にＸ線の
透過量でしか表現されていないため、錠剤の断面構造の
判別ができないが、錠剤毎に透過量が外観形状や内部構
造などから相違するため、透過量データ（予め実測デー
タとして記憶している）から判別できる。

【００８５】また、図３７の装置に対応するデータは、
３次元画像および外観カラーデータとして記憶されてい
るため、断面構成などの判別および内層の層厚などの判
別のキーとして使用することができる。これは、図３７
の構成がＸ線管が回転し、あらゆる方向からのデータの
取得ができるからであり、図４２や図４３の装置でも採
用することができる。

【００８６】＜表示の着色＞前記画像処理後のデータ
は、時としてモニタに表示され、錠剤の包装動作に対応
して、包装完了した錠剤の状態を監視することで、包装
処理に問題がないか、確認することができる。

【００８７】このとき、Ｘ線等でスキャンしたデータ
は、スライス画像データであり、このデータを直接監査
することはできない。よって、監査を行う場合、調剤師
が普段から判別する外観形状を立体的に再現し、その色
彩も忠実に再現することが望ましい。

【００８８】そこで、判別基準錠剤記憶データに予め記
憶した錠剤の撮像データを、判別結果と一致する記憶デ
ータを前記判別基準錠剤記憶データから読み出し、カラ
ー情報を、前記外観形状を立体的に再現したデータに付
与し、外観錠剤の識別が判断できるようにする。

【００８９】また、白色同形状の錠剤は、内層構造を比
較すると判別できるため、錠剤断面積層構造を前記表示
と一緒に表示することが好ましい。この場合、積層差を
明確に表示するため、擬似カラーや、濃淡変換表等で着
色して表示する。なお、カラー着色化は、光線の方向が
決まっているので、この光線の方向からグランデーショ
ン化して立体的に表現してもよい。更に、合否判定を行
う場合には、形状データと色彩データを一緒に行う必要
はなく、別々に判定しても良い。

【００９０】＜識別コードの認識＞３次元画像に再生さ
れるデータは、錠剤の種類により予め決められた薬剤識
別コードをも認識することができる。例えば、図３０や
図４１の錠剤は、識別コードが刻印されているため、文
字部分がくぼみになって再現できる。

【００９１】また、ＣＣＤカメラを備えた装置では、錠
剤の片面が画像データで捕らえられることも可能であ
り、この場合、刻印以外のペイントによる識別情報が表
面に向いている場合に限り、認識することができる。こ
こで重要なことは、薬は白色形の薬剤が多く、ＣＣＤカ
メラでの取得データはその色が微妙に相違することであ
る。このため、ＣＣＤカメラで薬剤の外観イメージをデ
ータとして取り込む場合、ホワイト調整を行うか、取得
される白色薬剤のイメージデータを補正するかしなけれ
ば、ＣＣＤカメラで取得したデータを判別データとして
即利用できない。また、このＣＣＤカメラの取得データ
は、カメラ自身が持つハード的な誤差、ライトの明るさ
や方向にも左右される。これらの問題を解決する手段と
して、１．ライトの明るさや方向等の条件を固定する。２．基準白色を１種以上準備し、該１種以上の基準白色
を前記ライトの固定条件下で撮影し、その撮影データを
基準白色データとして記憶する。３．ステップ２で記憶した１種以上の基準白色データを
以前に記憶した１種以上の基準白色データと比較し、ス
テップ２で記憶した基準白色データを補正したり、ライ
トの条件を変更するか、ＣＣＤカメラの動作条件を調整
する。４．定期的に前記ステップ２、３を繰り返す。なお、前
記ステップ１から４において基準白色の代わりに基準薬
剤を用いてもよい。このような手段でＣＣＤカメラから
取得したデータの信頼度が向上する。

【００９２】これらの手段で、薬剤の色彩データや識別
コードの認識ができれば、この情報を元に薬剤の種別判
別が可能であり、錠剤種類を判断する場合、最初にこの
薬剤識別コードの認識を判別し、ここで判別できなかっ
た錠剤を形状寸法、色彩、内層構成などから判断すれ
ば、判断精度の向上と、判別速度の迅速化が可能であ
る。

【００９３】薬剤の識別コードの認識は、ＯＣＲで判別
するのが好ましい。

【００９４】３次元画像や、ＣＣＤカメラの撮像は、イ
メージデータに相当するため、一度フォント情報に変換
することが望ましい。

【００９５】この場合、問題になる点として、３次元画
像の場合は、文字の表裏の判別、さらに文字の回転（文
字の上下方向）を認識できないと、正確にフォント情報
として読み取ることができない。

【００９６】また、ＣＣＤカメラの撮像データの場合で
も、文字の回転（文字の上下方向）を認識する必要があ
る。

【００９７】３次元画像の場合は、文字として識別でき
るデータは、刻印されたものに限られ、この刻印で識別
情報を付与される錠剤の８割以上に基準となる１つのラ
インを持っている。

【００９８】このラインは外観形状のストレートの線で
あったり、割り線や製剤メーカの商標マークなどがあ
り、これらの基準ラインに沿って文字が刻印されてい
る。

【００９９】このため、基準ラインをまず識別し、この
基準ラインに対して文字方向パターンを掛け合わせると
ともに認識することが望ましい。

【０１００】また、基準面を持たない文字情報の場合、
例えば、カルニゲン錠剤の場合、円柱形状のこの錠剤の
片面に「ＨＬＭ」と直径方向ほぼ中央に刻印され、基準
ラインは円外周以外にない。

【０１０１】このような錠剤の場合でも、文字の１辺を
基準に文字回転方向を判別することが可能である。この
手段によれば、ＣＣＤカメラの撮像データの場合でも採
用することができる。また、これらの薬剤の識別情報は
英数文字で構成され、部分的に商標マークが一緒に付与
されているので、簡単なＯＣＲソフトで認識でき、さら
に、判別にそれほど時間も要しない。

【０１０２】ただし、文字のサイズや、使用フォントが
幾分違うので、これに対応させるため、記憶データに対
して、フォント情報を関連付けして記憶させても良い。

【０１０３】以下、３次元画像データの作成、フィルタ
処理、画像復元の各処理の詳細について説明する。

【０１０４】＜３次元画像データの作成＞図３４や図４
２に示すように、被検出体にＸ線を２方向から照射して
２つのラインセンサで捕らえる場合、ラインセンサの出
力データを被検出体のｚ方向の送り速度に関連させて被
検出体の３次元画像データに置き換えることができる。

【０１０５】Ｉ₀のＸ線ビームが被検出体（錠剤）の内
部を通過すると、錠剤の各層の組成や、成分、密度等に
より、Ｘ線の吸収率に相違が生じる。

【０１０６】この各層から構成される錠剤の組成を各ユ
ニット毎に分解して考え、それぞれ、ｕ１，ｕ２，ｕ
３，…，ｕｎという減衰係数をもっているとすると、通
過して出てくるＸ線量は、次式で表される。

【０１０７】

【数１５】ここで、Δは単位ユニットの長さである。この式を変形
すると、次式が得られる。

【０１０８】

【数１６】ここで、左辺はＸ線検出器（ラインセンサ）の出力を対
数変換することにより作られるものであり、これをＸ線
検出濃度として取り扱う。

【０１０９】前記１６式は、ｕ_iΔを各ユニットの濃度
と考え、その和が投影濃度となると考えてよく、この事
から幾つかの投影方向のデータを用いれば、その内部の
濃度を計算により求めることができる。

【０１１０】図４８に示すように、４個の部分からなる
組織のＸ線吸収係数をそれぞれ、Ｘ ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄と
し、それぞれ真の値をＸ₁＝１，Ｘ₂＝３，Ｘ₃＝２，Ｘ₄
＝４とするとき、ＡからＦの６方向の投影データと未知
数の関係は、以下の通りとなる。

【０１１１】ここで、未知数は４個であるから、ＡからＦの式のうち
適当な４個の式を用いれば解くことができる。

【０１１２】しかし、この方法は実際に用いると、未知
数の要素が多く、連立方程式も膨大な数になり、ノイズ
が乗ると正確に求めることができない。

【０１１３】前記問題点を考慮して、方程式の解を一度
に求めるのではなく、繰返し法で求めることができる。

【０１１４】まず、全体の平均値を各要素の推定初期値
として採用し、それらの推定値に基づく各投影方向の値
が、データに一致するように順次変更を加えてゆく。図
４９（ａ）に示すように、ＡＢ両方向のデータを比較し
たときの修正項、−１，１を２つの行に等分して、それ
ぞれの推定値に加える。その後、ＣＤ方向と比較し、同
様の修正を加えると、図４９（ｂ）と図４９（ｃ）のよ
うになり、再構成が完成する。

【０１１５】他の解法として、フーリエ変換法がある。
ｆ（ｘ，ｙ）のフーリエ変換は、次式で与えられる。

【０１１６】

【数１７】

【０１１７】μ＝０のときは、次式で与えられる。

【０１１８】

【数１８】

【０１１９】ここで、ｇ（ｙ）＝∫ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘと
すると、このｇ（ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）をｙ軸方向に（投
影）積分したものであり、式１８はその１次元フーリエ
変換である。

【０１２０】すなわち、ｙ軸方向の投影データを１次元
フーリエ変換したものがＦ（０，ν）となっている。こ
のことから、ｙ軸方向の投影データに対しても成立す
る。

【０１２１】図４２に対応する装置の場合、図５０に示
すように、θ方向の投影データを考えた場合、次式で表
せる。

【０１２２】

【数１９】

【０１２３】ここで、δ（・）はデルタ関数であり、直
線：ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ＝Ｒは中心（原点）からの
距離がＲである投影方向と同じ傾きの直線を示し、ｇ₀
（Ｒ）はその線上のデータを積分したものを示すことに
なる。

【０１２４】また、フーリエ変換の式１７は、極座標
（ρ，β）に変換すると、次式で表される。

【０１２５】

【数２０】

【０１２６】すなわち、β方向の直線（原点を通る）上
のフーリエ変換はｘ，ｙ空間におけるその方向の直線の
投影データを１次元フーリエ変換したものに等しい。こ
のことから、投影データを１次元フーリエ変換し、その
フーリエ空間のデータを逆変換することにより、次式の
ように、実空間のデータを得ることができる。

【０１２７】

【数２１】

【０１２８】ここで、図４２に示す装置において、θ方
向の投影データの逆投影ｂ_θ（ｘ，ｙ）は、次式で表さ
れる。

【０１２９】

【数２２】

【０１３０】逆投影像は、これらの各θ方向のものを加
え合わせて、次式で表される。

【０１３１】

【数２３】

【０１３２】また、ｇ_θ（Ｒ）は、θを固定して考える
と、Ｒを変数とする関数であるが、これは、そのフーリ
エ関数であるＦ（ρ，θ）を逆変換したもの、すなわ
ち、

【数２４】で与えられるので、

【数２５】となる。

【０１３３】式２５と式２０を比較すれば、式２０の被
積分項内のρが前式には無いことがわかる。このことか
ら、式２０のデータを求めるためには、Ｆ（ρ，θ）の
代わりに、｜ρ｜Ｆ（ρ，θ）を用いればよいことにな
る。

【０１３４】フーリエ空間での掛け算は実空間ではコン
ボルーションとなる。また、実空間はサンプリングさ
れ、その間隔（ラインセンサのピッチ）をｗとすると、
サンプリング定理により、フーリエ空間ではＲ＝１／２
ｗで帯域制限されることになる。

【０１３５】したがって、フーリエ関数の逆変換を求め
ると（実数部分をとると）、次式が得られる。

【０１３６】

【数２６】

【０１３７】ここで、ｒ＝ｎｗ、ｎ＝０，±１，±２，
…とすると、次式が得られる。

【数２７】

【０１３８】これは、図５１に示すような関数となる。
また、図５２に示すように、図５１を改良した関数を使
用することもできる。

【０１３９】＜フィルタ処理＞錠剤検査データは、判別
基準データと比較するために、ノイズや強調等のフィル
タ処理を行う。

【０１４０】通常、前記Ｘ線検出手段で検出されるデー
タには、ノイズが含まれており、判別基準データと比較
する場合、完全一致することは少ない。このため、取得
データを３次元に置き換えた外径輪郭や、内部構成パタ
ーンなどと比較し、判別することになる。

【０１４１】外径輪郭は、糖衣錠などの場合、積層構成
になっており、中央部の８０％が薬剤質で、その外側に
糖の殻を被せて保護しているものや、腸内に薬剤が届く
ように保護剤を糖衣質の下に設けたものなどがある。

【０１４２】また、カプセルなどは、内部が顆粒などの
粉末状に形成されたものが多く、粉末形状等が及ぼすＸ
線の透過率に相違がはっきり表れる反面、判別基準デー
タと比較する場合、相違レベルが大きくなる。

【０１４３】外径輪郭形状が特徴的な薬剤は、判別が外
径輪郭形状だけで判別できるほど容易である。

【０１４４】前記装置により検出した検出データは、外
径輪郭を特定する場合に次の問題が発生する。

【０１４５】図３３は、錠剤にＸ線を照射したときの様
子を示す。Ｘ線管のターゲットから放射する光線ライン
は、ターゲットの角度により、上下２点からの光線が交
差する。この２つの光線ラインは、被検出体の輪郭部
で、２つの光線ラインの一方のみが被検出体の輪郭によ
り遮断されるが、もう一方の光線ラインは輪郭に当たら
ずに直接Ｘ線検出器で検出される。このため、被検出体
に対し２つの光線ラインが遮断される本影と２つの光線
ラインの一方が遮断される半影部分が生じる。そして、
この半影部分が被検出体の外径輪郭のボケとして検出さ
れる。

【０１４６】このボケの部分は、Ｘ線管と検出器の間に
ある被検出体の位置で、半影面積が変動し、被検出体が
Ｘ線管に近付くほど半影の面積が広くなり、分解倍率が
上がって、被検出体の外径寸法の検出精度が向上する。

【０１４７】しかし、被検出体をラインセンサ側に接近
させて検出すると、半影の面積が減少して、シャープな
画像データを再現できる反面、分解倍率が１倍に近くな
り、被検出体の微妙な大きさを特定しにくくなる。この
欠点を補うには、ラインセンサの分解精度を上げる（ピ
ッチを狭くする）必要が生じる。

【０１４８】特に、医療用のＸ線ＣＴスキャナと本発明
の違いは、被検出物の大きさが本発明の方が格段に小さ
く、かつ、比較対照とする判別精度を高く設定する必要
がある。この背景に、錠剤特に糖衣錠、カプセルは、外
観的薬剤種としての格差が判別しにくい（同じような大
きさの形状、色の外観形状をしている。）このため、コ
ンマ単位で外観形状の測定や、内部構造、積層構造など
の厚みから判別できるものでなくてはならない。

【０１４９】このため、本発明に求められる内容は、分
解率が高く、かつ、シャープな外観データと記憶データ
（記憶された被検出体の判別データ）を比較判定できる
レベルが必要である。

【０１５０】前記条件を満足するには、被検出体をＸ線
管に接近させ、半影部分はデータ処理することで、シャ
ープな画像データを得る。

【０１５１】半影部分は、被検出体の厚みや、透過率で
変動し、本影から離反方向に減衰量が小さくなる。な
お、この減衰量は被検出体の厚みや透過率、形状で変化
し、単純に１／２特性は持たず、比例反比例に定義付け
できない。

【０１５２】画像データの補正や復元は、画像の生成や
入力過程で発生するひずみやボケ等の修復、ノイズの除
去により精度の高い画像の復元をしようとするものであ
る。一方、画像の強調は、画像が持つ情報特性（観察者
が取得を希望している情報量）をより引き出すために行
う処理である。

【０１５３】例えば、前記半影部分に濃度変換の補正を
かけることができる。この半影部分は、Ｘ線の透過量が
約半分になり、このまま画像表示すると被検出体のエッ
ジ部分がボケるため、この部分の濃度を濃く補正する
か、薄するかの処理を行い、輪郭部分が鮮明になるよう
にする。

【０１５４】濃く補正する場合、本影と半影の境界を判
別する必要があり、その境界部分は、検出レベルの濃度
差で行う。

【０１５５】半影部分を薄く処理する方法の場合も、半
影部分と本影部分の境界を判別することは難しいが、透
過部分と半影部分の境界から一定距離を半影部分と定義
付けすることで、半影部分と本影部分の境界を判別する
ことができる。なお、錠剤の形状が円筒形の場合、半影
エリアが拡大し、断面がラグビーボール形状の錠剤は半
影エリアが縮小する。

【０１５６】これらの濃度変換処理は、変換表を使用す
る方法が一般的である。

【０１５７】図５３は、簡略的に表現したデータテーブ
ルを示し、このようなデータテーブルを使用して、半影
部分の範囲における濃度調整で補正処理している。

【０１５８】画像データの値が図のように分散した画像
データに変換表の数値を各画像データ値に換算し、並べ
直したのが表示画像データの数値であり、画像データの
値が１＞Ｘの場合、変換表の値を４８０とし、画像デー
タの値１は半影部分の数値に相当する。このような方法
で、実測画像数値を処理することで、撮像画像は鮮明
に、かつ、実際の画像データより鮮明に表示することが
できる。

【０１５９】換算表のかけ方は、設定した強度関数によ
り行い、図５４（ａ）から図５５（ｇ）に示す種類を必
要に応じて用いることができる。図５４（ａ）の線形関
数表で処理すると、明暗がより強調された処理になる。
Ｘ線の透過差の無いデータは、一度この関数で明暗差を
補正処理する。図５４（ｂ）の反転関数を使用すると、
明暗部が逆転する。つまり、白い部分が黒に置き換えら
れ、黒が白として処理される。図５４（ｃ）の区分線形
関数表を使用すると、前記説明の通り、半影部を実像と
して除外し、錠剤の輪郭部分を強調することができる。
予め、予測可能な画像のボケやノイズを除去するのに効
果がある。図５４（ｄ）の擬似等高線関数や図５５
（ｇ）の等高線表示を用いると、画像の濃度差を段階的
に連続積層することができる。その他、図５５（ｅ）の
しきい値処理は、輪郭部を強調する場合、図５５（ｆ）
のバンド処理は、画像カラーの一定の明るさ部分だけを
強調することで、立体物の深度を表現したり、輪郭を強
調する場合に使用される。

【０１６０】図５６は、これらの関数表に対応した入出
力関係を示したもので、ｒレベルのＸ線測定データが関
数表の曲線に対応した出力Ｔｒに換算されたことを示
す。この関数表を使用すると、明暗のそれぞれ強い部分
の出力を押さえ中間コントラストを処理しないように出
力している。

【０１６１】また、Ｘ線検出装置、ラインセンサで検出
した出力は、それぞれの測定端子で検出されるレベルが
一定ではなく、ラインセンサの両端ほど検出レベルが下
がる。このため、前記関数表を使用して検出レベル差を
補正することも可能である。

【０１６２】さらに、ラインセンサで検出した出力に
は、ノイズが含まれる。このノイズは、Ｘ線の乱反射や
屈折などにより部分的に強調されて検出したり、されな
かったりが原因で、近隣センサの検出レベルと大きく相
違した検出結果となり、このまま画像データ化すると、
実際の形状と相違した結果となる。

【０１６３】そこで、ノイズを処理することで、実際の
形状と検出データを相関させる必要がある。ノイズ処理
の手段として、次の方法がある。

【０１６４】第一の方法は、単純平滑化である。出力ス
パンが細かい条件でノイズが乗ると、曲線形状が荒く、
出力スパンが荒いと、多少のノイズが乗っても曲線形状
が平滑して見える。ノイズと信号成分を比較したとき、
一般に後者は成分を減衰する効果がある。線形フィルタ
はコンボルション演算の形で与えられるので、次式で示
される。

【０１６５】

【数２８】

【０１６６】一般に、平滑フィルタは、ｈ（ｘ）の値
を、中央（ｘ＝０）の部分で大きく、中央部から離れる
に従い小さく設定するので、通常ある範囲（±Ｗ）を越
えると０とすることが多い。この場合、次式になる。

【０１６７】

【数２９】

【０１６８】単純に画素を平均する場合、ｈ（ｉ，ｊ）
の形は、５×５のマトリックスで示すと次式のようにな
る。

【０１６９】

【数３０】

【０１７０】重み付き平均とする場合は、次のようにな
る。

【０１７１】

【数３１】

【０１７２】これらフィルタの他に、モードフィルタが
ある。モードフィルタは、フィルタ区間の濃度ヒストグ
ラムを取り、そのモード値（フィルタのサイズ内の最頻
値）を出力する。

【０１７３】また、フィルタ区間内の画素の濃度値を順
番に並べ、その中間値を出力するメディアンフィルタが
ある。メディアンフィルタはドット形式のノイズの除去
に極めて有効である。また、メディアンフィルタは中間
値以外を使用してもよく、最大値や最小値をとってもよ
い。

【０１７４】ノイズ成分が多い画像の場合、前記フィル
タだけで、処理することが難しい。そこで、分散フィル
タを使用することでエッジ部分をぼかすことなくノイズ
を除去することができる。

【０１７５】このようなフィルタ処理の原理は、エッジ
部分を両側にまたがって平均化をせずに平滑化すること
で可能となり、それにはエッジ部分を検出する必要があ
る。このエッジ部分の検出手段として、局所領域での画
像濃度の標本分散値は、エッジ存在を検出するための手
段として有効である。

【０１７６】いま、図５７において、画像中に相違なる
濃度分布に従う隣り合った２領域、領域１と領域２を考
える。領域１の濃度分布は、平均μ₁、分散σ₁ ²の確率
密度関数ｆ₁（ｘ）に、領域２の濃度分布は平均μ₂、分
散σ₂ ²の確率密度関数ｆ₂（ｘ）に従うものとする。

【０１７７】この画像中に局所小領域をとって、図５７
に示すように、小領域が領域１，２を含む割合をそれぞ
れＰ₁，Ｐ₂（ただし、０≦Ｐ₁、Ｐ₂≦１、Ｐ₁＋Ｐ₂＝
１）とすると、小領域の濃度分布は、次式に従う。

【０１７８】

【数３２】

【０１７９】ｆ（ｘ）の平均μと分散σ²は、それぞれ
次式で表される。

【０１８０】

【数３３】

【０１８１】

【数３４】

【０１８２】μ₁≠μ₂のとき、Ｐ₁＋Ｐ₂＝１を用いて、
式３４を変形すると次式を得る。

【０１８３】

【数３５】

【０１８４】したがって、Ｐ₁が０から１まで変化する
のに従い、すなわちエッジと小領域との相対的位置関係
の変化に従って、σ²は図５７の（ｂ）に示すように変
化する。

【０１８５】もし、

【数３６】

【０１８６】すなわち、

【数３７】

【０１８７】の条件が満たされるならば、σ²の極大点
は、０＜Ｐ₁＜１の区間内に存在する。このことから、
小領域がエッジの上に乗っているときに、分散値が大き
くなり、エッジの存在を検出できる。

【０１８８】前記エッジ部分をぼかさずに、図５７に示
すように、平滑化フィルタとして、画像中に各注目点
（ｉ，ｊ）の周りに大きさｋ×ｋの近傍小領域ＡＢＣＤ
（以下の式では、Ｒ₁からＲ₄とする。）をとり、各領域
内での濃度の平均値μ_iと標本分散値σ_i ²に応じて出力
値を決める次の形式のフィルタを考える。

【０１８９】入力画像を［σ＊＊］、出力画像を［σ＊
＊］と表すとき、

【数３８】

【０１９０】ここに、各近傍領域での平均値と分散は、
次式で表される。

【数３９】

【数４０】

【０１９１】また、Ｗ_jはＲ_jにおける分散σ_j ²の値によ
って決まる重みで、総和は１である。

【０１９２】Ｗ_jの選定法により幾つかのフィルタを考
えることができるが、簡単な方法として、分散最小の領
域の平均値をフィルタ出力として、分散最小の領域の平
均値をフィルタからの出力とするものである。すなわ
ち、Ｗｋ＝１；ｓｋ２≦ｓｍ２、全てのｍ∈（１，２，
３，４）、０；前記以外のｋと選択するものである。

【０１９３】これは、４つの小領域のうち、少なくとも
１つは画像領域のエッジを含んでいないとして良いの
で、分散最小の基準によりこの領域を選び出し、その領
域の平均値を注目点におけるフィルタ出力とするもので
ある。エッジの両側で選択小領域の切換が明確に行われ
るので、極めて鋭いエッジ出力を得ることができるが、
反面、わずかの分散の変動でも領域の切換が起こり、エ
ッジ近傍でスパイク状のノイズを発生しやすい。そのた
め、メディアンフィルタとの組み合わせが望ましい。

【０１９４】撮像体の輪郭やエッジ部分は、高域成分を
強調することで鮮明にすることができる。そのために使
用するのが微分オペレータで、画像の濃度値の局所変化
を示すものであり、次式で求められる。

【０１９５】

【数４１】

【０１９６】このオペレータは、線形で位置には存在し
ない局所微分オペレータである。

【０１９７】通常使われるのは、ｎが１または２のみで
あり、ｎ＝１の時は、（∂／∂ｘ）、（∂／∂ｙ）の２
種類で、この２つを合成した微分値Δとその方向のθ
は、次式で表される。

【０１９８】

【数４２】

【数４３】

【０１９９】デジタル画像の場合は、これらの微分計算
は差分で行われ、ｘ，ｙの１次微分は、それぞれ次式で
表せる。

【０２００】

【数４４】

【数４５】

【０２０１】また、Δは、次式で表される。

【数４６】

【０２０２】２次微分としては、ｘ方向、ｙ方向それぞ
れ、次式で定義される。

【０２０３】

【数４７】

【数４８】

【０２０４】そのほか、下記の定義を用いることもでき
る。

【数４９】

【数５０】

【数５１】

【０２０５】さらに、１次微分値Δとして、

【数５２】

【数５３】

【数５４】等を式４６の代わりに用いることができる。

【０２０６】ラプラシアンは、

【数５５】と定義されるが、デジタル画像でのラプラシアンは、

【数５６】と定義される。

【０２０７】この式を変形すると、

【数５７】となり、近傍領域の平均値とその画素値との差を表して
いることがわかる。

【０２０８】これらの微分演算は、濃度変化分を検出す
るものであるため、高周波ノイズも強調されるので、平
滑化フィルタと併用して高周波ノイズの減少を計り、信
号成分の濃度値変化を検出するために、３×３近傍画素
を用いた、以下に示す演算が用いられる。

【０２０９】

【数５８】

【０２１０】

【数５９】

【数６０】

【数６１】

【数６２】

【０２１１】以下の５，６は、ｘ，ｙの２方向の微分画
像を得るものである。

【数６３】

【数６４】

【０２１２】前記５および６のフィルタ処理を行うと、
画素値としては、マイナスの値が発生することも多く、
表示にあたっては、絶対値を取ったり、適当なバイアス
値を加算することが好ましい。

【０２１３】また、ｘ，ｙの両方向の微分値の絶対値を
加算した画像を微分画像として用いることもできる。

【０２１４】２次微分に対応するラプラシアンの例は、

【数６５】等が用いられる。これに対しても、処理画像を表示する
場合には、適当なバイアス加算や絶対値処理を行うこと
ができる。

【０２１５】前記ラプラシアンは、広域成分を強調して
いるので、原画像からラプラシアン画像を減算すること
により、画像をシャープなものに変更することが可能で
あるとともに、ボケの回復効果もある。

【０２１６】これを実現するフィルタは、

【数６６】等が用いられる。

【０２１７】これらのフィルタの他に、低域または高域
フィルタが存在する。なお、ここで言う低域、高域の意
味は、例えば白黒原画像の白が強い部分を低域とし、黒
が強い部分を高域とする。

【０２１８】低域フィルタは、高域成分Ｈ（μ，ν）黒
成分を減少させるように設定するもので、以下のような
短形フィルタやバターワースフィルタがある。

【０２１９】短形フィルタは通過域と非通過域を１つの
周波数を境にして分けるもので、Ｒ ₀を遮断周波数とす
るとき、

【数６７】とすることで、図５８（ａ）のような、フィルタ関数の
形状となる。

【０２２０】バターワースフィルタは、短形フィルタの
ように急激なカット性は無く、徐々に通過域を減少させ
るものであり、次式でフィルタ特性が示される。

【数６８】

【０２２１】ｎ＝１の時のフィルタ関数の形を図５８
（ｂ）に示す。

【０２２２】次に、高域フィルタを説明する。低域を減
少させるように、Ｈ（μ，υ）を設定するもので、前記
説明と同様に、短形フィルタとバターワースフィルタが
存在する。

【０２２３】矩形フィルタは、次式で表される。

【数６９】

【０２２４】バターワースフィルタは、次式で表され
る。

【数７０】

【０２２５】これらのフィルタ関数を図５９の（ａ），
（ｂ）に示す。なお、バターワースフィルタを示す
（ｂ）は、ｎ＝１の場合である。

【０２２６】これらの高域、低域フィルタは、Ｘ線管か
ら発射された一定の線量をセンサが検出した時、被検出
体の厚みや形状、吸収率により、撮像画面が暗かった
り、明るすぎる等の要因が原因で、薬剤種の判別が難し
くなる。しかし、このようなフィルタを一定量のコント
ラスト範囲から外れて撮影されたものでも、薬剤判別可
能な状態に補正することができる。

【０２２７】＜画像復元＞前記フィルタにより補正され
たＸ線撮像データは、最終的にモニタやプリンタのデー
タとして出力されるので、ぼやけた画像は錠剤の種別を
判断するうえで好ましくない。

【０２２８】画像をモニタするための経路は、図６０に
示すような経路をたどるが、モニタにおいてボケが発生
したり、ノイズが重畳されるのが普通であるため、前記
説明したフィルタ等を使用し、モニタ可能なレベルにし
なければならない。

【０２２９】加法的なノイズの場合、原画像をｆ（ｘ，
ｙ）、ノイズをｎ（ｘ，ｙ）、観測・伝送演算装置をＢ
とすると、モニタ画像は形式的に次式で求められる。

【数７１】

【０２３０】Ｂが線形の場合は、

【数７２】と表すことができる。

【０２３１】ここに、ｂ（ｘ，α，ｙ，β）は、点広が
り関数で、点（α，β）でのインパルスの応答である。
さらに、この関数の位置（α，β）には無関係のとき、
次式で表せる。

【数７３】

【０２３２】復元問題とは、モニタ画像ｇから原画像ｆ
を推定することであるから、前記式６３をフーリエ変換
すれば、

【数７４】となり、Ｆ（μ，ν）をＧ（μ，ν）から推測するた
め、次式Ｍ（μ，ν）を決定することが必要となる。

【数７５】

【０２３３】もし、物体が移動中であった場合のモニタ
画像データは、変位のｘ，ｙ方向成分をそれぞれ、α
（ｔ）、β（ｔ）とし、Ｔを露出時間とすると、ノイズ
が無いとき、

【数７６】となる。

【０２３４】これをフーリエ変換すれば、

【数７７】となり、画像変換関数Ｂは、次式で求められる。

【数７８】

【０２３５】ｘ方向に一定速度ａで移動する場合、すな
わち、α（ｔ）＝ａｔ、β（ｔ）＝０のとき、

【数７９】となる。

【０２３６】また、Ｂ（μ，ν）が分かっており、ノイ
ズも存在しない場合には、Ｆ（μ，ν）の推定値は、

【数８０】とすればよい。

【０２３７】しかし、Ｂ（μ，ν）の値が０または０に
近い時は、その値での除算演算を行うと不適当な場合が
多く、特にノイズが存在しているときには問題となる。
すなわち、

【数８１】となり、一般に、Ｂ（μ，ν）はＮ（μ，ν）に比べ
て、（μ，ν）が原点を離れると減衰が大きく、（高い
周波数成分の領域では）０に近くなるのに対し、ノイズ
は周波数にあまり依存しないのでＢ（μ，ν）が０に近
くなると、相対的にＮ（μ，ν）／Ｂ（μ，ν）の値が
大きくなり、結果が望ましくない。このため、高周波域
ではＢ（μ，ν）で除算を行わずに、そのままの値を用
いる（Ｂ（μ，ν）＝１とする）ことによって、前記結
果が不都合にならないようにする。

【０２３８】すなわち、逆フィルタ関数として、ある半
径Ｒ₀の周波数域までは逆数として、ある半径Ｒ₀の周波
数域までは逆数を用い、それ以上の周波数に対しては１
とするフィルタ関数が好ましい。

【数８２】

【０２３９】さらに、ノイズがある場合に、線形の復元
関数を用いるものとし、最適な推定復元の尺度として
は、平均２乗誤差を最小にするものを用いることにすれ
ば、最適フィルタ関数は下記の計算式となる。

【数８３】ここで、Ｓ_nn（μ，ν）は、ノイズのフーリエスペクト
ルであり、Ｓ_ff（μ，ν）は信号のフーリエスペクトル
である。

【０２４０】ノイズが無い場合、すなわち、Ｓ_nn＝０の
とき、

【数８４】となって、逆フィルタと一致する。

【０２４１】このことは、ノイズが存在する場合は、平
均２乗の意味で最適な復元を行うために１／Ｂ（μ，
ν）に修正を加えている。

【０２４２】また、記録観測システムの不均一性の補正
や、（ラインセンサの中央部と両サイド）幾何学的な歪
みの修正などもそれらの情報計測が可能なら、修復復元
も困難ではない。

【０２４３】測定システムの位置による不均一があり、
それをｉ（ｘ，ｙ）とすると、本来なら、ｆ（ｘ，ｙ）
が観測されるべきところ、不均一のため、

【数８５】になる画像データが取得される。

【０２４４】この不均一性を補正するためには、例えば
白色の一定濃度値の画像ｆ（ｘ，ｙ）＝ｃ（一定）を取
り込み、ｇ_c（ｘ，ｙ）が得られたとすると、入力画像
ｇ（ｘ，ｙ）に対して、

【数８６】として補正すればよい。

【０２４５】幾何学的な線形歪みは、計測画素点と歪み
の無い正しい位置との対応関係を付けることができれば
良いから、点（ｘ，ｙ）＝（ｒ_j，ｓ_j）が本来の座標点
（ｘ´，ｙ´）＝（μ_j，ν_j）であるとすれば、これら
の点を、

【数８７】に代入し、各係数を求めれば、歪みの補正が可能であ
る。

【０２４６】ただし、デジタル画像に対しては、点が格
子上のデジタル位置にしか存在しないので、対応点が格
子上に無いことも多く、この場合、格子点の濃度値から
補正したり、近似値を用いるなどの調整が必要になる。
これら、典型的な歪みとして、図６１に示すようなもの
がある。

【０２４７】＜透過線として赤外線を用いた実施形態＞
以上の実施形態では、透過線としてＸ線を使用したが、
赤外線を使用することができる。赤外線の透過特性は、
Ｘ線と比べて非常に弱く、被透過物質の材質に影響す
る。例えば、紙の場合、赤外線の透過限度は厚さ２０ｍ
ｍ程度である。錠剤包装装置により錠剤が包装された包
装帯は、赤外線を透過することが可能である。包装され
た錠剤を透過して減衰した赤外線の光量を測定すること
で、包装された錠剤の数、形状等を判別することができ
る。

【０２４８】赤外線発生装置としては、近赤外線照射ス
トロボ、ハロゲンランプからの光を赤外線成分のみを透
過させるフィルタを介して照射する赤外線ランプ、多数
のＬＥＤの集合体からなる近赤外線発行ＬＥＤアレイ等
を使用することができる。

【０２４９】図６３は、赤外線ランプからなる赤外線発
生装置１０１を示す。図６３において、１０２はハロゲ
ンランプである。ハロゲンランプ１０２は光を一方向に
反射するための反射板１０３を備えている。ハロゲンラ
ンプ１０２の照射方向には、近赤外線透過フィルター１
０４とスリット板１０５とを備えている。近赤外線フィ
ルター１０４としては、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｇａ
Ｐ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等の赤外域で透明な物質を使用し
て構成することができる。スリット板１０５は、アルミ
板にスリットを形成したものである。赤外線発生装置１
０１には、ハロゲンランプ１０２で発生した熱を逃がし
て内部の温度が異常に上昇しないように冷却するための
ファン１０６が設けられている。ハロゲンランプ１０２
の後方には、断熱反射板１０７を介して、フォトダイオ
ード１０８と制御装置１０９とが設けられ、ハロゲンラ
ンプ１０２の光量を一定に保持している。

【０２５０】図６４および図６５は、前記赤外線発生装
置１０１から照射されて錠剤を透過した赤外線を検出す
る赤外線検出装置１１１を示す。この赤外線検出装置１
１１は、所定の配列形状に配列された多数のセンサー素
子１１２を備えている。センサー素子１１２は、Ｐ型シ
リコン半導体基板１１３と、該基板１１３上に形成され
たショットキー接合の光電変換層１１４とを有してい
る。光電変換層１１４としては、白金、パラジウム、イ
リジウム等の金属、または該金属と金属珪化化合物を形
成したものが使用される。光電変換層１１４の周辺に
は、該光電変換層１１４の周辺部での電界集中を緩和し
て、暗電流を防止するためのｎ−型領域によるガードリ
ング１１５が設けられている。１１６は、光電変換層１
１４から垂直シフトレジスター１１７へ信号電荷を転送
するトランスファーゲートのｎ＋型領域である。ゲート
電極１１８とｎ型埋め込みチャンネル１１９は、ＣＳＤ
の垂直シフトレジスタ１１７を構成する。１２０はシリ
コン酸化膜からなる素子間分離および絶縁のためのフィ
ールド絶縁膜である。１２１，１２２は層間絶縁膜であ
り、これらの層間絶縁膜は酸化膜等の絶縁体で形成され
ている。光電変換層１１４の背後には、アルミ反射膜１
２３が設けられ、光電変換層１１４で吸収されずに透過
した赤外光を反射させることで受光感度を向上させてい
る。

【０２５１】水平ライン上の各センサー素子１１２のゲ
ート電極１１８は、トランスファーゲートスキャナ１２
４に接続されるとともに、ＣＳＤスキャナー１２５に接
続されている。これにより、前記ゲート電極１１８は、
トランスファーゲート１１６の電極とＣＳＤの転送電極
を兼用している。垂直ライン上の各センサー素子１１２
のゲート電極１１８は、さらに、垂直シフトレジスタ１
１７に接続されている。各垂直シフトレジスタ１１７
は、水平シフトレジスタ１２６に接続され、該水平シフ
トレジスタ１２６は出力部１２７に接続されている。

【０２５２】前記構成からなる赤外線検出装置に動作に
ついて説明すると、Ｐ型シリコン半導体基板１１３のＱ
面側から入射した光は、ショットキー接合の光電変換層
１１４に到達して光電変換される。発生した光信号電荷
はショットキー接合部に蓄積される。走査線１２８のう
ち１本がトランスファーゲートスキャナ１２４により選
択され、この走査線１２８に接続された一水平ラインの
ゲート電極１１８にトランスファーゲートスキャナ１２
４から読出しパルスが印加される。これにより、ショッ
トキー接合部に蓄積された光信号電荷がｎ型埋め込みチ
ャンネル１１９に転送される。同時に、光電変換層１１
４はリセットされて、次に読出しパルスが印加されるま
での間、新たに発生する光信号電荷を蓄積する。ＣＳＤ
スキャナー１２５により走査線１２８からゲート電極１
１８に垂直転送パルスが印加されると、当該光信号電荷
が垂直方向に転送されて水平シフトレジスタ１２６に入
力される。水平シフトレジスタ１２６では、光信号電荷
が水平方向に転送され、出力部１２７から一水平ライン
の映像信号として外部に読み出される。続いて、トラン
スファーゲートスキャナー１２４によって選択される水
平ラインを一段づつずらして読出しパルスを印加し、同
様の動作を繰り返すことで所望の映像出力を得ることが
できる。

【０２５３】このように、ゲート電極１１８が、信号電
荷を読み出すトランスファーゲート１１６の電極と、信
号電荷を転送するＣＳＤの転送ゲートとを兼用する場
合、当該ゲート電極１１８に垂直転送パルスが印加され
ているときにトランスファーゲート１１６が開かないよ
うにするために、トランスファーゲート１１６に閾値電
圧を、少なくとも垂直転送パルスのハイレベルの電圧以
上になるように設定されている。

【０２５４】また、ショットキー接合からなる光電変換
層１１４は、ショットキー障壁における障壁の高さ以上
のエネルギーを有する光成分の検出が可能である。例え
ば、白金シリサイド（ｐｔＳｉ）とｐ型シリコンとのシ
ョットキー接合の場合であれば、約５．６μｍの以下の
波長の光成分を検出できる。

【０２５５】光電変換層１１４の変換効率や入射光に対
して出力が飽和しないようにするため、光電変換層１１
４とｐ型シリコン半導体基板１１３とのショットキー接
合部に、ｎ型不純物導入領域１２９を設けることが好ま
しい。これにより、赤外線の放射量が大きいい対象物を
検出する場合でも、単に信号読出しパルスの電圧を小さ
くするだけで、光感度が低下され、その出力飽和を阻止
できて撮影を可能にするため、結果的に入射光量に対応
して出力が飽和しないように、赤外線検出器の光感度を
極めて容易に調整できる。ｎ型不純物としては、リン
（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等を使用する。

【０２５６】図６６は、光電変換層１１４とｐ型シリコ
ン半導体基板１１３とのショットキー接合部にｎ型不純
物導入領域１２９を設けたものと設けないものにおける
リセット電圧と出力信号の関係を比較したものである。
同図において、曲線ａはｎ型不純物導入領域１２９を設
けていないもの、曲線ｂはｎ型不純物導入領域１２９を
設けたものを示す。

【０２５７】包装した錠剤を透過した赤外線量を捕らえ
る場合、光電変換層１１４で変換される感度が高いほう
が、撮像した画像の深みや、鮮明度について有利とな
る。

【０２５８】また、赤外光は通過力が弱いため、包装し
た錠剤が複数重なると、撮像画像がボケたり、錠剤の識
別に支障が生じるため、包装された包装錠剤の重なりを
ばらした後に撮影することが好ましい。

【０２５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第１か
ら第３の手段としての発明によれば、患者に手渡す錠剤
包装物の内容と調剤データおよび薬剤情報とを照合して
監査する作業において、包装された錠剤の検査が簡単か
つ迅速になるうえ、信頼性が高くなる。また、調剤師の
検査労力を軽減することができる。さらに、第４の手段
としての発明によれば、包装された錠剤の映像データを
作成する手段を備えていれので、現物の薬剤を直接確認
するよりも目視チェックが容易になると共に、監査の正
確性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の錠剤検査装置を備え
た錠剤分包機の概略構成図。

【図２】ターゲット固定式Ｘ線管の断面図。

【図３】ターゲット回転式Ｘ線管の断面図。

【図４】連続Ｘ線発生回路図。

【図５】パルスＸ線発生回路図。

【図６】タングステンターゲットのフォトンスペクト
ル図。

【図７】タングステンターゲットのフォトンスペクト
ル図。

【図８】モリブデンターゲットのフォトンスペクトル
図。

【図９】管電圧波形図。

【図１０】図１の錠剤検査装置の斜視図。

【図１１】ラインセンサ（電離箱検出装置）の分解斜
視図。

【図１２】電離箱パルス応答性を示す波形図。

【図１３】電離箱におけるガス圧と印加電圧の関係を
示すグラフ。

【図１４】ラインセンサ（半導体検出装置）の概略構
成図。

【図１５】測定ポイントを説明する包装袋の斜視図。

【図１６】分離装置を備えた図１０の錠剤検出装置の
斜視図。

【図１７】暴射ポイントのピッチを説明する平面図。

【図１８】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図１９】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図２０】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図２１】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図２２】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図２３】ラインセンサの透過量出力データを示すグ
ラフ。

【図２４】Ｘ線減衰特性を示す３次元グラフ。

【図２５】不良包装の場合の測定ポイントを示す平面
図。

【図２６】ラインセンサの透過量出力データの減衰幅
を示すグラフ。

【図２７】ラインセンサの透過量出力データの減衰幅
を示すグラフ。

【図２８】３次元画像データを示す図。

【図２９】判別基準データの一例を示す３次元グラ
フ。

【図３０】判別基準データの一例を示す３次元グラ
フ。

【図３１】マーク付与装置の斜視図。

【図３２】本発明の第２実施形態の錠剤検査装置の斜
視図。

【図３３】Ｘ線による影の状況を説明する斜視図。

【図３４】本発明の第３実施形態の錠剤検査装置の側
面図。

【図３５】ラインセンサのＸ，Ｙ方向の透過量出力デ
ータを示すグラフ

【図３６】３次元画像データを示すグラフ。

【図３７】本発明の第４実施形態の錠剤検査装置の側
面図。

【図３８】５°回転時の錠剤検査装置の側面図。

【図３９】１０°回転時の錠剤検査装置の側面図。

【図４０】１５°回転時の錠剤検査装置の側面図。

【図４１】３次元画像データを示す図。

【図４２】本発明の第５実施形態の錠剤検査装置の側
面図。

【図４３】本発明の第６実施形態の錠剤検査装置の側
面図。

【図４４】図４３の錠剤検査装置の斜視図。

【図４５】測定動作を示すフローチャート。

【図４６】データ処理動作を示すフローチャート。

【図４７】判別基準データの例を示す図。

【図４８】４個の組織からなる組織のＸ線吸収係数を
示す図。

【図４９】繰り返し法を説明する図。

【図５０】フーリエ変換法を説明する図。

【図５１】ｇ（ｋ，ｗ）の関数を示す図。

【図５２】図５１を改良した関数を示す図。

【図５３】濃度変換処理の方法を示す図。

【図５４】各種関数表を示す図。

【図５５】図５４に続く各種関数表を示す図。

【図５６】入出力関係を示す図。

【図５７】画像中の隣接する２つの小領域と、それら
の濃度の分散値を示す図。

【図５８】フィルタ関数を示す図。

【図５９】他のフィルタ関数を示す図。

【図６０】画像をモニタするための経路を示す図。

【図６１】歪みの例を示す図。

【図６２】（Ａ）錠剤の記憶データ、（Ｂ）は欠損部
のある錠剤の実測データ、（Ｃ）は記憶データより小さ
い錠剤の実測データをそれぞれ示す斜視図。

【図６３】透過線として赤外線を用いた実施形態にお
ける赤外線発生装置を示す断面図。

【図６４】透過線として赤外線を用いた実施形態にお
ける赤外線検査装置の平面図。

【図６５】図６４の赤外線検査装置のＡ−Ａ線断面図
である。

【図６６】ショットキー接合部にｎ型不純物導入領域
を設けたもの（ａ）と設けないもの（ｂ）におけるリセ
ット電圧と出力信号の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１錠剤検査装置２錠剤分包機１２ａ包装袋（被検査体）１４Ｘ線管（透過線発生手段）１６ラインセンサ（透過線検出手段）１７マーク付与装置（マーク付与手段）１８制御装置（錠剤個数判別処理手段、比較判定処理
手段、錠剤形状判別処理手段、記憶手段、）４０ＣＣＤカメラ（撮像手段）１０１赤外線発生装置（透過線発生手段）１１１赤外線検出装置（透過線検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生
手段と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透過線
検出手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の個数を前記透過線検
出手段の検出結果から判別する錠剤個数判別処理手段
と、前記処方箋データから前記錠剤包装物に包装されるべき
錠数データを抽出し、該錠数データと前記錠剤個数判別
処理手段で判別された錠剤の個数とを比較して、前記処
方箋データどおりの錠剤が包装されているか否かを判定
する比較判定処理手段とを備えた錠剤検査装置。
【請求項２】処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生
手段と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透過線
検出手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の形状を前記透過線検
出手段の検出結果から判別する錠剤形状判別処理手段
と、錠剤の種類別にその錠剤形状データを記憶する記憶手段
と、前記処方箋データから前記錠剤包装物に包装されるべき
錠剤の種類を抽出し、該錠剤の種類に対応する錠剤形状
データを前記記憶手段から呼び出し、該錠剤形状データ
と前記錠剤形状判別処理手段で判別された錠剤の形状と
を比較して、前記処方箋データどおりの錠剤が包装され
ているか否かを判定する比較判定処理手段とを備えた錠
剤検査装置。
【請求項３】処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生
手段と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透過線
検出手段と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の形状を前記透過線検
出手段の検出結果から判別する錠剤形状判別処理手段
と、錠剤の種類別にその錠剤形状データを記憶する記憶手段
と、前記処方箋データから前記錠剤包装物に包装されるべき
錠剤の種類を抽出し、該錠剤の種類に対応する錠剤形状
データを前記記憶手段から呼び出し、該錠剤形状データ
と前記錠剤形状判別処理手段で判別された錠剤の形状と
を対応させて、前記錠剤包装物に包装された錠剤の個数
を判別する錠剤個数判別処理手段と、前記処方箋データから前記錠剤包装物に包装されるべき
錠剤の種類と錠数データを抽出し、該錠数データと前記
錠剤個数判別処理手段で判別された錠剤の個数とを比較
して、前記処方箋データどおりの錠剤が包装されている
か否かを判定する比較判定処理手段とを備えた錠剤検査
装置。
【請求項４】前記錠剤個数判別処理手段は、前記透過
線検出手段が検出したデータに個数として換算できない
データが存在するとき、不良包装として処理する請求項
１又は３のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項５】前記錠剤形状判別処理手段は、前記透過
線検出手段が検出したデータに形状を認識できないデー
タが存在するとき、不良包装として処理する請求項２又
は３のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項６】不良包装の判定を受けると、該当する錠
剤包装物にマークを付与するマーキング手段を備えた請
求項４又は５のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項７】前記透過線検出手段は、透過線透過量を
検出する請求項１から３のいずれかに記載の錠剤検査装
置。
【請求項８】前記透過線検出手段は、錠剤の影として
検出する請求項１から３のいずれかに記載の錠剤検査装
置。
【請求項９】処方箋データに基づいて錠剤包装物に包
装された錠剤の検査を行う錠剤検査装置において、透過線を発生して前記錠剤包装物に照射する透過線発生
手段と、該透過線発生手段で発生された透過線を検出する透過線
検出手段と、錠剤の種類別にそのイメージデータを記憶する記憶手段
と、前記錠剤包装物に包装された錠剤の形状を前記透過線検
出手段の検出結果から捕らえてその錠剤の種類を判別す
る錠剤判別処理手段と、該錠剤の種類に対応する錠剤イメージデータを前記記憶
手段から呼び出し、該イメージデータを前記透過線検出
手段の検出データに重ねて映像データを作成する映像デ
ータ作成手段とを備えた錠剤検査装置。
【請求項１０】前記映像データを表示する表示手段を
備えた請求項９に記載の錠剤検査装置。
【請求項１１】前記映像データを処方箋データと対応
して記憶する記憶手段を備えた請求項９に記載の錠剤検
査装置。
【請求項１２】前記透過線発生手段と前記透過線検出
手段を照射方向の異なる方向に複数設け、透過線検出手
段の検出データを立体的に再現する再現手段を備えた請
求項１，２，３，９のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項１３】前記透過線発生手段を錠剤包装物の周
囲に回転可能に設けて照射方向を変更できるようにし、
透過線検出手段の検出データを立体的に再現する再現手
段を備えた請求項１，２，３，９のいずれかに記載の錠
剤検査装置。